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技術 地盤改良用掘削装置

出願人 株式会社オーケーソイル清水建設株式会社国土総合建設株式会社株式会社不動テトラ
発明者 栗原保
出願日 2001年8月23日 (20年2ヶ月経過) 出願番号 2001-253147
公開日 2003年3月5日 (18年7ヶ月経過) 公開番号 2003-064659
状態 特許登録済
技術分野 地盤中に固結物質を施すことによる地盤強化
主要キーワード 副回転軸 主回転軸 ブレード板 平面視的 土地改良 位置的関係 掘削歯 各掘削刃
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2003年3月5日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (2)

課題

より大径の掘削穴掘削することのできる地盤改良用掘削装置を提供する。

解決手段

下端部に小径主掘削刃11を備えた中空状の主回転軸5の両側に、当該主回転軸5より短い中空状の副回転軸7L、7Rを配置して設けると共に前記主回転軸5及び各副回転軸7L、7Rの下部付近を離隔保持部材27によって回転自在に支持して設け、前記各副回転軸7L、7Rの下端部に小径の副掘削刃11L,11Rを設けると共に当該副掘削刃11L,11Rの上側に大径の副拡大掘削刃17L,17Rを設け、前記副掘削刃11L,11Rとほぼ等しい高さ位置で前記主回転軸5に大径の拡大掘削刃17を設け、前記主回転軸5及び各副回転軸7L,7Rに掘削した掘削土撹拌するための撹拌翼29,29L,29Rを設け、かつ前記主回転軸5と各副回転軸7L,7Rを逆方向に回転する構成としてなるものである。

概要

背景

本発明に係る先行例として例えば実公昭58−33139号公報がある。

概要

より大径の掘削穴掘削することのできる地盤改良用掘削装置を提供する。

下端部に小径主掘削刃11を備えた中空状の主回転軸5の両側に、当該主回転軸5より短い中空状の副回転軸7L、7Rを配置して設けると共に前記主回転軸5及び各副回転軸7L、7Rの下部付近を離隔保持部材27によって回転自在に支持して設け、前記各副回転軸7L、7Rの下端部に小径の副掘削刃11L,11Rを設けると共に当該副掘削刃11L,11Rの上側に大径の副拡大掘削刃17L,17Rを設け、前記副掘削刃11L,11Rとほぼ等しい高さ位置で前記主回転軸5に大径の拡大掘削刃17を設け、前記主回転軸5及び各副回転軸7L,7Rに掘削した掘削土撹拌するための撹拌翼29,29L,29Rを設け、かつ前記主回転軸5と各副回転軸7L,7Rを逆方向に回転する構成としてなるものである。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
3件

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請求項1

下端部に小径主掘削刃を備えた中空状の主回転軸の両側に、当該主回転軸より短い中空状の副回転軸を配置して設けると共に前記主回転軸及び各副回転軸の下部付近を離隔保持部材によって回転自在に支持して設け、前記各副回転軸の下端部に小径の副掘削刃を設けると共に当該副掘削刃の上側に大径の副拡大掘削刃を設け、前記副掘削刃とほぼ等しい高さ位置で前記主回転軸に大径の拡大掘削刃を設け、前記主回転軸及び各副回転軸に掘削した掘削土撹拌するための撹拌翼を設け、かつ前記主回転軸と各副回転軸を逆方向に回転する構成としてなることを特徴とする地盤改良用掘削装置

技術分野

0001

本発明は、軟弱地盤改良工法の1つとしてのCSL工法に使用する土地改良掘削装置係り、さらに詳細には従来よりもより大径の掘削を行うことのできる掘削装置に関する。

背景技術

0002

本発明に係る先行例として例えば実公昭58−33139号公報がある。

発明が解決しようとする課題

0003

上記先行例においては下端部に掘削刃を備えかつ中間高さ位置に複数の撹拌翼を備えた2本の回転軸並列して備えた構成である。すなわち、上記構成においては1本の回転軸によって掘削を行う場合よりも大径の掘削を行うことができる。したがって、同一構成の回転軸を多数並列して同時に掘削を行うことにより、より大径の掘削を行い得ることになるが、同一構成の回転軸を単に並列した構成においては、垂直に掘削する場合の直進性に問題を生じることがあると共に、掘削刃と撹拌翼との径がほぼ等しいことにより掘削刃の負荷が大きく長寿命化を図る上においてさらに改善すべき問題がある。

課題を解決するための手段

0004

本発明は前述のごとき従来の問題に鑑みてなされたもので、下端部に小径主掘削刃を備えた中空状の主回転軸の両側に、当該主回転軸より短い中空状の副回転軸を配置して設けると共に前記主回転軸及び各副回転軸の下部付近を離隔保持部材によって回転自在に支持して設け、前記各副回転軸の下端部に小径の副掘削刃を設けると共に当該副掘削刃の上側に大径の副拡大掘削刃を設け、前記副掘削刃とほぼ等しい高さ位置で前記主回転軸に大径の拡大掘削刃を設け、前記主回転軸及び各副回転軸に掘削した掘削土撹拌するための撹拌翼を設け、かつ前記主回転軸と各副回転軸を逆方向に回転する構成としてある。

発明を実施するための最良の形態

0005

図1を参照するに、本発明の実施の形態に係る地盤改良用掘削装置1は、クレーン(図示省略)におけるブームの先端部に垂下される回転駆動装置3に垂直に吊り下げた状態の主回転軸5を備えると共に上記主回転軸5の両側に左右の副回転軸7L,7Rを垂直に備えている。

0006

前記回転駆動装置は前記主回転軸5及び副回転軸7L,7Rを回転するためのもので、適数駆動モータ及び適宜の減速機構を備えた構成であって、前記主回転軸5と副回転軸7L,7Rとを互に逆方向に回転するように構成してある。

0007

前記主回転軸5は中空状の回転軸であって前記左右の副回転軸7L,7Rよりも長く設けてある。この主回転軸5の下端部には、主回転軸5に対して螺旋状に傾斜した小径の傾斜板9が取付けてあり、この傾斜板9の下端縁には主掘削刃11として複数の掘削歯13を備えている。そして、前記主回転軸5の下端面には、下端面に開口したスラリー吐出口への土等の侵入を防止するための邪魔板15が設けられている。

0008

前記主掘削刃11より僅か上方位置には、主掘削刃11によって掘削された小径の掘削穴を拡大する大径の拡大掘削刃17が設けられている。より詳細には、前記主掘削刃11より僅か上方位置には、前記傾斜板9と同方向に傾斜したブレード板19が水平に長く設けてあり、このブレード板19の先端付近には複数の掘削歯21が取付けてある。

0009

前記左右の副回転軸7L、7Rの下端部の高さ位置には前記拡大掘削刃17の高さ位置とほぼ等しい高さであって、この副回転軸7L,7Rの下端部には、前記傾斜板9とは傾斜方向が逆方向であるが同一構成の傾斜板9L,9Rが取付けてある。そして、上記傾斜板9L,9Rの下端縁には小径の副掘削刃11L,11Rとして複数の掘削刃13L,13Rが取付けてある。さらに、副回転軸7L、7Rの下端面には前記邪魔板15と同様の邪魔板15L,15Rが取付けてある。

0010

そして、前記副掘削刃11L,11Rより僅かに上方位置には、上記副掘削刃11L,11Rによって掘削された小径の掘削穴を拡大するための拡大掘削刃17L,17Rとして前記傾斜板9L,9Rと同方向に傾斜したブレード板19L,19Rが水平に長く設けてある。このブレード板19L,19Rは前記ブレード板19同様に、前記副掘削刃11L,11Rによって掘削された小径の掘削穴を拡大するように掘削するもので、前記ブレード板19の円形状の移動軌跡と1部分が重なり合う関係であるが、互に干渉しないように上下方向に位置をずらして設けてある。

0011

前記主回転軸5と左右の副回転軸7L,7Rとの間隔を常に一定に保持するために、前記主回転軸5及び左右の副回転軸7L,7Rの複数箇所の等しい高さ位置には上下にフランジ23を離隔して備えた軸受部25が形成してあり、主回転軸5及び左右の副回転軸7L,7Rに形成した各軸受部25は水平な離隔保持部材27によってそれぞれ回転自在に支持されている。したがって、主回転軸5と左右の副回転軸7L,7Rは常に一定の間隔に保持されているものである。

0012

前記主掘削刃11及び拡大掘削刃17によって掘削された掘削土を撹拌するために、主回転軸5には、前記ブレード板19と同方向に傾斜しかつ前記ブレード板19とほぼ等しい長さの複数の撹拌翼29が上下方向に適宜間隔にかつ水平に設けてある。同様に、左右の副回転軸7L,7Rには、前記ブレード板19L,19Rと同方向に傾斜しかつほぼ等しい長さの複数の撹拌翼29L,29Rが上下方向に適宜間隔にかつ水平に設けてある。

0013

なお、平面視的に見た場合、主回転軸5に設けた撹拌翼29の回転軌跡と左右の副回転軸7L,7Rに設けた撹拌翼29L,29Rの回転軌跡の一部分が重なり合うものの、互に干渉を生じないように上下方向に位置をずらして配置してある。

0014

以上のごとき構成において、改良すべき軟弱地盤に対して掘削装置1を位置決めして主回転軸5を正回転し、左右の副回転軸7L,7Rを送回転して次第に下降せしめると、まず主回転軸5の下端部に設けた小径の主掘削刃11が先行して小径の穴が掘削される。

0015

その後、主掘削刃11によって掘削された小径の掘削穴が大径の拡大掘削刃17によって拡大されると共に左右の副回転軸7L,7Rの下端部に設けた小径の副掘削刃11L,11Rによって小径の掘削穴の掘削が開始される。そして、その後に副回転軸7L,7Rに設けた大径の拡大掘削刃17L,17Rによって小径の掘削穴が拡大掘削されることになる。

0016

その後、さらに掘削が進行すると、掘削土は主回転軸5に設けた複数の撹拌翼29及び副回転軸7L,7Rに設けた複数の撹拌翼29L,29Rによって撹拌される。したがって、掘削土の撹拌時に、主回転軸5及び副回転軸7L,7Rの下端部に設けたスラリー吐出口から、従来と同様に例えば適宜セメント等の土質硬化材を吐出することにより掘削土と共に撹拌される。よって、撹拌終了後、掘削装置1を上昇せしめて放置することにより土盤の改良が行われることになる。

0017

既に理解されるように、掘削時には主回転軸5の下端部に設けた小径の主掘削刃11が先行して掘削を行い、遅れて左右の副回転軸7L,7Rの下端部に設けた小径の副掘削刃11L,11Rが掘削するものであるから、前記主掘削刃11と左右の副掘削刃11L,11Rとの関係が三角形位置的関係にあり、左右の副掘削刃11L,11Rの負荷が等しくなるように作用し、垂直下方向への直進性が向上するものである。

0018

そして、掘削作用時には、小径の主掘削刃11及び左右の小径の副掘削刃11L,11Rによって先ず小径の穴を掘削した後に、後続の大径の拡大掘削刃17,17L,17Rによって小径の掘削穴を拡大するように拡大掘削するものであるから、大径の掘削穴を掘削するにも拘らず小径の掘削刃11,11L,11Rと大径の拡大掘削刃17,17L,17Rとに掘削時の負荷を二分する態様となり、各掘削刃の負荷の軽減を図ることができ、掘削刃の長寿命化を図ることができるものである。

0019

したがって、拡大掘削刃17,17L,17Rの径をより大径とすることができ、従来よりもより大径の掘削穴を掘削することができるようになるものである。

0020

また、大径の拡大掘削刃に対して小径の掘削刃が先行して小径の掘削穴を掘削するものであるから、最初から大径の掘削穴を掘削する場合に比較して直進性が向上するものである。

発明の効果

0021

以上のごとき説明より理解されるように、本発明によれば垂直下方向へ掘削するときの直進性の向上を図ることができると共に、大径の掘削穴を掘削する場合であっても小径の掘削刃と大径の拡大掘削刃とに負荷を二分する態様となって負荷軽減を図ることができ、掘削刃の長寿命化を図ることができるものである。よって前述したごとき従来の問題を解消し得るものである。

図面の簡単な説明

0022

図1本発明の実施の形態に係る地盤改良用掘削装置の全体的構成を示す作用説明図である。

--

0023

1…地盤改良用掘削装置
5…主回転軸
7L、7R…副回転軸
11,11L,11R…小径の切削刃
17,17L,17R…拡大切削刃
27…離隔保持部材
29,29L,29R…撹拌翼

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